在numpy中制作范围列表

Question

我想制作一个具有随机起点的整数序列列表。我在纯 python 中这样做的方式是

x = np.zeros(1000, 10) # 1000 个序列，每个序列 10 个元素 开始 = np.random.randint(1, 1000, 1000) 对于我在范围内（len（x））： x[i] = np.arange(开始[i], 开始[i] + 10)

我想知道使用 Numpy 功能是否有更优雅的方法。

Answer 1

您可以在将starts 扩展为2D 版本并添加1D 范围数组后使用broadcasting，就像这样 -

x = starts[:,None] + np.arange(10)

说明

让我们以starts 为例，看看broadcasting 在这种情况下做了什么。

In [382]: starts
Out[382]: array([3, 1, 3, 2])

In [383]: starts.shape
Out[383]: (4,)

In [384]: starts[:,None]
Out[384]: 
array([[3],
       [1],
       [3],
       [2]])

In [385]: starts[:,None].shape
Out[385]: (4, 1)

In [386]: np.arange(10).shape
Out[386]: (10,)

因此，查看形状并将它们放在一起，相同的示意图看起来像这样 -

starts         :  4
np.arange(10)  :  10

扩展starts后：

starts[:,None] :  4  x  1
np.arange(10)  :       10

因此，当我们将starts[:,None] 与np.arange(10) 相加时，starts[:,None] 的元素将沿其第二个轴10 广播，时间对应于沿该轴的另一个数组的长度。对于np.arange(10)，它将被转换为2D，它的第一个暗淡是一个单一的暗淡，它的元素沿着它广播4时间对应于另一个数组starts[:,None]的4的长度沿该轴.请注意，没有明确的复制，因为在后台，elems 是动态广播和添加的。

因此，在功能上我们会有复制，就像这样 -

In [391]: np.repeat(starts[:,None],10,axis=1)
Out[391]: 
array([[3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
       [3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3],
       [2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2]])

In [392]: np.repeat(np.arange(10)[None],4,axis=0)
Out[392]: 
array([[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],
       [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],
       [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],
       [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]])

然后添加这些广播的元素，为我们提供所需的输出x。